在新课程下优化高中生物实验教学的策略

侍东升

随着新课改的深入实施，实验教学越来越成为生物教学中的重中之重，实验是培养学生科学的情感态度和价值观的有效方法，能有效落实新课程改革。古语云“知己知彼，百战不殆”，想在生物实验教学中取得较高的实效，就必须了解高考中实验考查的命题趋势和题型，经过多年对高考试题的研究，发现实验题型主要有以下几种：①找出所给材料中实验设计的描述性错误，并加以改正；②给出一篇不完整的实验设计方案，根据上下文补充和完善相关步骤设计；③通过实验分析，得出结果、结论；④根据所给的实验材料、实验原理等，简单设计实验方案；⑤综合和创新实验。对学生实验的考查主要体现高考命题原则——变知识立意为技能立意。从历年的高考试题来看，实验往往是学生答题的一个瓶颈，是决定学生得分高低的关键，因此，教师加强对实验教学的研究，不但有利于培养学生掌握知识的能力，更有利于应对高考。

生物学是以实验为基础的学科，新课改强调展示知识的产生、形成、创新发展的过程，生物实验教学将肩负着重要的责任，同时也面临着新的挑战。目前，在实验教学方面，生物教师普遍存在着以下问题：

①教师对实验教学重视不够，如许多教师认为“做实验不如讲实验”，反正高考对实验的考查是“纸上谈兵”；讲实验既节省时间，又便于突出和促进学生把握有关实验知识要点，继而“提高”教学效率。

②班级多，实验课无法安排，绝大多数学校缺乏专职实验员，教师工作量太大，没有充足的时间准备生物实验。

③生物实验室的设施以及实验经费是否充足也都直接影响着生物实验的开出率，由于近几年高中生物教材的几次大的变动，实验教学必备的硬件条件有些已落后于现行的教材对实验设备的要求，有些仪器设备老化损坏等也影响实验效果。

④教师的实验教学组织能力和操作技能差。

因此，要真正促进和改善生物实验教学现状，优化实验教学，需采取如下的教学策略。

1教师要不断提高自身的实验素质

“百闻不如一见，百看不如一做”。作为合格的生物教师必须要有较强的动手操作实验技能和一定的实验教学管理水平，要有较强的实验意识，爱岗敬业，肯吃苦、肯钻研。高中生物实验，虽然不像高等院校的实验那样技术含量高、难度大，但很难想象，一个连实验基本仪器都不能很好使用、简单的维护都不懂的人，怎么能够独立完成好高中生物实验教学的工作。生物学实验的取材非常关键，材料合适会使实验成功率大大提高，生物教师要帮助实验员准备合适的实验材料。

比如观察细胞质流动的实验，许多地区都采不到书上提到的黑藻，用一般材料观察，常看不到现象，是不是就给学生交代一下应该有什么现象就算了?如果实验经常得不到正确的结果，或所观察到的现象常与教材上的结论不一致，学生就会觉得生物学实验不像是科学实验，生物教师不实事求是，因此生物教师要不怕辛苦通过寻找合适的替代材料就显得相当重要(如万寿菊管状花的花瓣表皮毛、小麦的根毛替代黑藻效果都比较好)。

教师应努力提高自身的实验素质，对生物实验需要使用的仪器、设备做到规范操作，实验操作方法步骤做到科学严谨。另外，对课本中的实验进行适当的改进。总之，每位教师要对生物实验教学予以高度重视，从教与学的实际出发，在实验教学中不断提高和完善自己自身的实验素质

2让学生逐步认识实验在生物学中的地位和作用

新课程将认识实验作为实验教学的目标之一，酶的发现史、光合作用的发现史、生长素的发现史、遗传物质的发现史、DNA双螺旋结构的发现、遗传基本规律的发现，通过这些史实，让学生初步了解生物实验科学产生的背景，认识实验对生物学发展的推动作用，例如：酶的发现史中，斯巴兰让尼并没有停留于“胃只有物理性消化而没有化学性消化”这样的背景中，而是打破常规探究胃到底有没有化学性的消化作用，从而设计了巧妙的实验解决了这个问题，得出了胃具有化学性消化作用的具有说服力的结论，通过学习酶的发现史，使学生认识到从酶的发现直至酶化学本质的揭示及概念的修正，是建立在多位科学家的一系列实验的基础上，没有这些实验就没有酶的发现，就不会有“酶学”这门学科的诞生。教师还可以通过光合作用的发现等发现史，使学生深刻体会实验对生物、学的发展功不可没。

3重视实验在知识学习中的作用

观察现象：进行演示和学生实验，能够使学生对生物学知识获得具体、明确的认识，这是理解生命现象和生命活动规律的必要的基础。新课程对实验有这样的要求，要理解实验目的、原理、方法步骤，初步学会有关的操作技能，进一步理解有关的生物学知识。例如：新教材要求初步掌握高倍显微镜的使用方法，观察叶绿体的形态和分布。通过实验，学生既掌握了显微镜的基本知识和操作方法，又获得了对叶绿体获，得了直观的认识，也学到了相关的知识，在材料的选择上除提供教材推荐的菠菜叶和葫芦藓叶外，还提供水绵，观察比较它们的叶绿体形态分布，为“光合作用”这一节的学习埋下伏笔。在方法步骤中建议学生对临时装片施以强光及弱光的对比条件，然后再观察细胞中叶绿体有什么变化，从而理解叶绿体生理方面的知识，这些知识的掌握比单纯的理论讲解印象更深刻牢固，在生物教学中，尤其在学生缺少感性认识的领域，生物实验是不可替代的。

例如：观察同一材料的同一部位时，高倍物镜与低倍物镜相比，下列正确的一项是(

)

A物像小，视野亮，看到的细胞数目多

B物像小，视野暗，看到的细胞数目少

C物像大，视野暗，看到的细胞数目少

D物像大，视野亮，看到的细胞数目多

解析：这是考查学生是否使用过显微镜，是否真正理解视野亮度，物像大小与放大倍数之间的关系。高倍物镜与低倍物镜的视野大小几乎一样，但高倍物镜一般放大倍数为40×，低倍物镜一般为10×，即使使用同样大小的目镜，前者物像大，所以视野中看到的细胞少。高倍物镜的透镜小，曲度大，离玻片近，进入透镜的光线少，所以视野暗，为了保证视野的亮度，这时一般要选用大光圈或凹面反光镜。答案：C。

4重视学生对生物全过程的理解

在高中生物教学中，教师应该重视学生对生物实验的理解。在观察演示实验时，教师不仅要学生关注观察的现象，同时要让学生理解该现象是用来说明什么问题和怎样说明问题的。在进行学生实验时，应该让学生明确实验目的、理解实验原理的前提下独立操作实验。例如：实验“探索淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的作用”的问题是淀粉酶有专一性吗?需要通过实验验证或探索，本实验的基本设计思想是：用淀粉酶分别催化淀粉和蔗糖的水解反应，再用斐林试剂鉴定溶液中有无还原糖，就可以看出淀粉酶是否只能催化特定的化学反应。经常有学生不明确为什么这样做能说明淀粉酶专一性的问题，显然没有理解设计思想，所以

在操作中表现出两支试管都加入淀粉和蔗糖，或者有的在试剂的量上随意添加，导致实验失败，而理解了设计思想的学生自然就会理解操作步骤中的一些要求。目前高考中的生物实验题通过变化来考查学生是否真正理解实验，这就要求学生对实验中遇到的各种问题，都应知其所以然，也就是对实验的全过程的理解。

5重视学生实验技能的提高

新课程能力目标要求学生能够正确使用显微镜等常用仪器，掌握生物学实验的基本技能。生物实验是培养学生实践能力的有效手段，忽视实验教学，是造成学生高分低能的重要原因。

在教学中教师要按学生技能形成的规律组织教学，其一般过程是首先让学生认识正确的操作规范，在操作中逐渐形成标准熟练的动作，然后是创新的动作，实验过程中，要鼓励学生挑毛病。例如：“观察植物细胞的有丝分裂”实验中根尖临时装片的制作，学生在压片过程中，往往用力过重或过轻，根尖细胞压烂或者不分散，造成前功尽废。教师可以鼓励学生按不同的方法来压片，一种按教材方法做，一种不用镊子弄碎根尖，也不在装片上再加一片载玻片，而是用镊子轻轻按盖玻片几下，结果发现改进后的方法效果更好。这些做法可以较好地提高学生的实验技能。

6重视培养学生的探究精神和创新能力

创新能力是未来创造性人才不可缺少的素质，科学方法的成功教育导致创新能力的提高。生物学实验教学中设计一些可行的探索性实验，则是培养学生创新能力的有效措施之一。这类实验不给现成的实验步骤和方法，让学生独立地运用已有的知识去设计实验方案，然后实施实验，再对实验结果进行分析、研究、判断，最后得出初步结论。例如，对“植物的向性运动”的教学，无论是分散在有关章节中的教学方式，还是将其知识集中起来作为一节的教学方式，一般多是将植物的向性(向光性、向重力性等)运动和感性(感震性、感夜性等)运动的概念、原理及其意义等知识，通过教师的讲述或辅以其他教学手段逐一交代清楚，似乎是较好地完成了教学任务。如果从培养学生的科学素质来看，这种教学结构是有欠缺的，假若改成如下的教学过程，可能要好得多。首先，教师让学生取生长发育状况相似的两株同种植物的幼苗，分别培养在甲、乙两个广口瓶中。培养液相同，甲瓶不遮光，乙瓶用黑纸罩遮光，黑纸罩的一侧开一进光孔，甲、乙两瓶同时置于光下，数日后取下遮光罩，观察两株幼苗的生长状况有何不同?然后取蚕豆(或其他植物)的幼苗，水平放在玻璃板上，24h后，观察它的根和茎的生长状况。学生通过观察、讨论，并在教师的引导下，最后了解植物的根尖或茎尖受到单方向的刺激(光、地心引力等)可以产生相应的向性运动。

除此之外，教师还可以布置如下作业：

①选择晴天的早晨、中午、傍晚的不同时伺，分别观察同一株向日葵的朝向，并作观察记录。

②选择阴天或雨天，再作观察记录，并与晴天相比。

如此改进，我认为它会有利于学生主动参与教学过程，有利于学生科学素质的培养。教师鼓励学生多观察、多参与、多动手，在认识的基础上探索规律，通过理论联系实际，才能使学生迸发出创造的火花。

在实验教学中，教师要给学生留下思考、交流和讨论的时间，让学生从设计原理、实验步骤、结果分析等方面重新审视、改进方案。在“温度对酶活性影响”实验中，就有很多学生提出放于冰块中维持5min的那支试管结果不明显，原因在哪里?经过分析讨论，学生认为最可能的原因是放于冰块中温度达不到，最后改为放于冰水中，并且维持时间改为8min，经过改进后结果明显。在这个实验教学中，教师还要引导学生对实验做一些变化，例如：这个实验能不能用斐林试剂来检验?斐林试剂的使用需什么条件?并且引导学生分小组去做，有的小组用碘液，有的小组用斐林试剂，最后对结果分析表明，斐林试剂需煮沸的条件会影响实验结果，导致错误结论，这样做的结果既提高了学生学习兴趣，又能较好地提高学生的实验设计水平，同时激发了学生的创造性。无论对高考还是未来走向社会都是极大的财富，也是新教材的要求所在。

新课程崭新的实验是高中生物教学中的重要内容，是培养学生思维能力和实践能力的重要手段。教师只要着眼于使学生掌握生物实验的思想方法，提高学生的科学素质，不断探索生物实验教学的规律，就能使实验教学生动活泼而且充满创造激情，为学生的全面发展提供有利条件。